Des chercheurs de l’Université métropolitaine de Tokyo ont mis au point un moyen de caractériser la force générée par la contraction des myotubes, précurseurs de la fibre musculaire squelettique, combinant électrostimulation et analyse des rides du substrat en silicone sur lequel ils sont montés. Les méthodes existantes reposent sur la masse musculaire ou l’expression de certaines protéines, toutes deux moins fortement corrélées à la force musculaire. Une mesure précise de la force des myotubes promet un dépistage plus efficace des cibles médicamenteuses pour le traitement de l’atrophie musculaire.
L’atrophie musculaire, la détérioration des tissus musculaires, peut avoir un effet dévastateur sur la qualité de vie et est connue pour affecter la durée de vie. Les effets se font particulièrement sentir dans les populations vieillissantes, où les coûts associés aux interventions médicales et aux soins quotidiens sont également importants. Cela fait du traitement et de la prévention de l’amyotrophie un enjeu de société clé.
Mais la réalité est que les traitements de l’atrophie musculaire restent très limités. L’un des défis qui freinent les chercheurs est l’absence d’un système de dépistage efficace pour les nouvelles cibles médicamenteuses, en particulier l’impact de différents composés sur la force musculaire. Les myotubes, les groupes cylindriques de cellules qui forment ensuite les fibres musculaires, peuvent être isolés en laboratoire et étudiés dans différents environnements biochimiques, mais mesurer la force avec laquelle ils se contractent reste difficile. C’est pourquoi les méthodes existantes examinent des mesures indirectes, telles que la masse musculaire ou les protéines qu’elles expriment, mais celles-ci ne sont pas toujours fortement corrélées à la force avec laquelle elles peuvent tirer. Dans le passé, cela a même conduit à des essais cliniques de médicaments apparemment prometteurs, mais il s’est avéré qu’ils ne conduisaient pas à une amélioration de la force musculaire.
Maintenant, une équipe de chercheurs dirigée par le professeur agrégé Yasuko Manabe de l’Université métropolitaine de Tokyo a trouvé un moyen simple de mesurer directement la force réelle des myotubes. Ils ont examiné des myotubes montés sur un substrat de silicone élastique à deux couches, avec une couche de surface dure au-dessus d’une couche plus épaisse et douce. Lorsque les myotubes ont été stimulés par une impulsion électrique, l’équipe a constaté que les fibres se contractaient et déformaient la surface du substrat, formant une série de rides bien visibles au microscope. Grâce à des expériences d’étalonnage minutieuses utilisant une aiguille flexible de rigidité connue, ils ont pu démontrer que la longueur totale des rides était directement corrélée à la force des forces déformant le substrat. Dans le cas des myotubes, la longueur des rides correspondait à la force avec laquelle ils pouvaient se contracter lorsqu’ils étaient stimulés.
En utilisant des myotubes atrophiques (plus faibles) et hypertrophiques (plus forts) connus, ils ont découvert que leur nouvel « indice de force » était beaucoup plus sensible à la force musculaire que les mesures existantes, telles que la masse musculaire et l’expression de la protéine Myosin Heavy Chain (MHC). La méthode est simple à déployer avec des techniques standard de microscopie et d’analyse d’images, avec une grande portée pour une application pratique en laboratoire. L’équipe pense que cela accélérera considérablement la découverte de médicaments dans la lutte contre l’atrophie musculaire.
